Тренажер для обучения студентов по технологии пресервов и соленой продукции из гидробионтов

Тренажер относится к аппаратно-программным учебно-техническим средствам и может быть использован для индивидуальной профессиональной подготовки студентов-технологов при изучении технологии пресервов и соленой продукции. Тренажер содержит рабочие места обучаемых и рабочее место преподавателя, выполненные на базе компьютеров с мониторами и соединенные между собой компьютерной сетью, снабженные блоком оценки действий обучаемого, при этом рабочие места преподавателя и обучаемого снабжены пультом управления и модулем информационной базы данных, модулем выбора вариантов задания, модулем выбора технологической схемы, модулем выбора способа осуществления технологической операции, модулем выбора параметров операций, модулем подбора технологического оборудования, а рабочее место преподавателя дополнительно снабжено модулем правильных (верных) технологических схем, модулем правильных способов осуществления, модулем правильных технологических параметров и технологического оборудования и состояние рабочих мест преподавателя и обучаемого отображены оперативно на мониторах в режиме реального времени. Полезная модель позволяет повысить эффективность применения тренажера путем конструирования технологии производства продукции заданного ассортимента. 2ил.

Полезная модель относится к аппаратно-программным учебно-техническим средствам и может быть использовано для индивидуальной профессиональной подготовки студентов-технологов при изучении технологии пресервов и соленой продукции из рыбы и других гидробионтов.

Известен тренажер оператора систем управления технологическими процессами (авт.св. СССР N 1208571, кл. G09В 9/00, 01.12.83), содержащий пульт преподавателя, последовательно соединенные пульт обучаемого, первый блок сравнения, первый ключ, первую модель канала регулирования, первый сумматор и второй блок сравнения, последовательно соединенные блок задания возмущений, третий блок сравнения, второй дополнительный ключ, модель канала преобразования возмущений, последовательно соединенные первый и второй переключатели, блок отображения информации, блоки запоминания натурных управлений, возмущений, заданий и выходов, причем пульт преподавателя соединен выходами с входами пульта обучаемого, первого ключа, блока задания возмущений, блоков запоминания натурных управлений, возмущений, заданий и выходов, второго дополнительного ключа, первого и второго переключателей, выходы пульта обучаемого соединены с входом второго переключателя, выходы блоков запоминания натурных управлений, возмущений и выходов соединены с входами второго переключателя, к которому подсоединен выход второго блока сравнения, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом блока запоминания натурных управлений, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом блока запоминания натурных выходов, второй вход третьего блока сравнения соединен с выходом блока запоминания натурных возмущений, выход модели канала преобразования возмущений соединен с входом первого сумматора, выходы второго переключателя соединены с входами блока отображения информации.

Недостаток известного тренажера заключается в его ограниченных функциональных возможностях. Это связано с тем, что обучение осуществляется при натурных значениях управлений, заданий и выходов, отражающих, как правило, режимы нормального функционирования технологического процесса или близкие к ним режимы, тогда как очевидна необходимость обучения операторов в режимах технологии, имитирующих разнообразные аварийные или предаварийные ситуации. Другой недостаток заключается в низкой эффективности обучения, что связано со сложностью получения объективной оценки качества управления и обучения. Для получения такой оценки необходимо иметь некоторые базовые (образцовые) решения, относительно которых следует оценивать качество работы обучаемых операторов. Натурные данные в общем случае не могут служить объективной основой для оценки качества управления и обучения, так как даже предварительно отобранные "хорошие" натурные данные могут являться результатом деятельности не только операторов-производственников, но и взаимодействующих с ними автоматизированных систем управления, реализующих сложные алгоритмы управления, для оценки качества работы которых требуются специальные эксперименты или моделирующие контуры на действующем объекте.

Наиболее близким техническим решением по достигаемому результату и количеству существенных признаков к заявляемой полезной модели является изобретение (п. 2251157, G09В 9/06, опубл. 27.04.2005 г.) Тренажер содержит рабочие места обучаемых, блок моделирования, блок руководителя обучения, блок оценки действий обучаемого, блок программного управления, блоки характеристик судна и внешней среды, средства виртуальной реальности, блок документирования результатов обучения, блок модели обучаемого, средства адаптации обучающей программы под конкретного пользователя и интеллектуальный интерфейс. При этом интерфейс осуществляет поддержание взаимодействия обучаемого и руководителя обучения с другими блоками тренажера, а результаты принятия решений человека - оператора и имитационных моделей сопоставляются с помощью автоматической системы. Изобретение позволяет повысить эффективность применения тренажеров путем моделирования динамики взаимодействия судна с внешней средой в различных условиях эксплуатации.

Недостатком известного тренажера является решение узкой сугубо транспортной задачи. С помощью этого тренажера невозможно подготовить студентов технологических специальностей методике конструирования технологических процессов производства соленой продукции и обработки гидробионтов.

Задачей полезной модели является повышение качества обучения студентов технологическим процессам производства пресервов и соленой продукции из гидробионтов на из основе использования результатов научно- технической литературы, нормативных документов, научных исследований. Полезная модель позволяет осуществлять виртуальное конструирование технологии производства продукции заданного ассортимента путем выбора технологических операций, их последовательности в технологической схеме, способа осуществления выбранной операции и параметров ее проведения, а также аппаратурного оформления технологии.

Технический результат заключается в возможности изучения теории посола, приобретения практических навыков, подбора рациональных технологических операций, способов и параметров их реализации в комплексе с технологическим оборудованием и контроля хода подготовки обучаемого.

Поставленная задача решается тем, что в настоящем тренажере для обучения студентов по технологии пресервов и соленой продукции из гидробионтов, включающем рабочее место преподавателя и, по меньшей мере, одно рабочее место обучаемого, выполненные на базе персональных компьютеров с мониторами и соединенные между собой компьютерной сетью, снабженные блоком оценки действий обучаемого, согласно изобретению, рабочие места преподавателя и обучаемого снабжены пультом управления и модулем информационной базы данных, модулем выбора вариантов задания, модулем выбора технологической схемы, модулем выбора способа осуществления технологической операции, модулем выбора параметров операций, модулем подбора технологического оборудования, при этом, рабочее место преподавателя дополнительно снабжено модулем правильных технологических схем, модулем правильных способов осуществления, модулем правильных технологических параметров и технологического оборудования. Кроме того, в тренажере состояние рабочих мест преподавателя и обучаемого отображены оперативно на мониторах в режиме реального времени.

Данный тренажер позволяет осуществлять виртуальное конструирование технологии производства продукции заданного ассортимента путем выбора технологических операций, их последовательности в технологической схеме, способа осуществления выбранной операции и параметров ее проведения, а также аппаратурного оформления технологии и проводить оценку теоретических знаний и практических навыков обучаемых технологии рыбы и рыбных продуктов по теории пресервов и посола.

Перечисленные признаки, отличающие тренажер для разработки информационно- расчетной среды по технологии пресервов и соленой продукции от его наиболее близкого аналога (прототипа), в совокупности с признаками, общими для нее и для прототипа, обеспечивают достижение заявленного технического результата во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны, но также существенным образом обеспечивают достижение технического результата.

Тренажер позволяет выполнять 35 вариантов заданий, заключающихся в составлении аппаратурно-технологических схем по выбранному ассортименту продукции, которые предполагают 2000 правильных решений.

Состояние рабочих мест преподавателя и обучаемого, поддерживаемые и регулируемые с помощью пультов управления, оперативно отображаются на мониторах персональных компьютеров в режиме реального времени.

На фиг.1 приведена схема рабочего места управления и взаимодействия между тренажерными модулями, на фиг.2 приведена функциональная модель тренажера.

Схема рабочего места управления и взаимодействия между тренажерными модулями (фиг.1) для обучения студентов технологических специальностей включает рабочее место преподавателя (РМП) 1, сервер с монитором, и, по меньшей мере, одно рабочее место обучаемого (РМО) 2, выполненные на базе персональных компьютеров с мониторами и соединенные между собой компьютерной сетью 3. РМО снабжено пультом управления 4, и шестью модулями:

5 - модуль выбора вариантов задания

6 - модуль выбора технологической схемы

7 - модуль выбора способа осуществления технологической операции

8 - модуль выбора параметров операций

9 - модуль подбора технологического оборудования, а РМП, кроме того, включает следующие базы данных:

10 - правильных (верных) технологических схем

11 - правильных способов осуществления

12 - правильных параметров технологических

В целях наглядности информация с РМП и РМО может быть распечатана с помощью принтера 13.

Функциональная модель тренажера (фиг.2) работает следующим образом.

Основная решаемая задача на тренажере - с оставление технологической и аппаратурной схемы по выбранному ассортименту продукции выполняется на первом этапе тренажера. Выбор задания осуществляется на основе модуля выбора вариантов задания.

1 этап выполнения задания - выбор технологических операций и их последовательности в схеме. Выполняется в модуле выбора технологической схемы.

При выборе наименования технологической операции отображается цель операции и предлагается определить способ и параметры ее проведения (2 этап) из предложенных вариантов модуля выбора способа осуществления технологической операции и модуля выбора параметров операций. Использование третьего этапа тренажера позволяет осуществить подбор технологического оборудования для составления аппаратно-технологической схемы путем выбора марки и характеристики предлагаемого оборудования.

Для выполнения заданий на тренажерном комплексе в рамках практических занятий или самостоятельной работы студент имеет возможность использовать информационную базу данных.

Результаты выполнения 1 этапа отображаются в блоке оценки действий принимаемых решений в виде текстового резюме.

Прежде чем, приступить к работе на тренажере студенту необходимо изучить методические рекомендации по его использованию, после чего запустить программу и ознакомиться с главной страницей тренажера. На главной странице приведена информация о данном тренажере и краткое руководство по его использованию.

Для закрепления теоретических знаний и приобретения практических навыков при работе на тренажере рекомендуется использовать учебную литературу, соответствующие нормативные, технические документы и технологические инструкции.

После ознакомления с перечнем предлагаемого ассортимента и выбора определенного наименования студент имеет возможность перейти к выполнению задания по составлению технологической схемы (1 этап), для чего необходимо нажать ссылку "Тренажер" напротив выбранного ассортимента. Появляется окно с информацией о выбранном ассортименте и формулировкой задания.

На данном этапе необходимо в соответствующем поле выбрать название технологической операции и способе ее выполнения. Далее предлагается выбрать параметры осуществления операции (2 этап). После выбора параметра операции необходимо нажать ссылку "Принять операцию и перейти к следующей".

Таким образом, принимается выбранная операция, которая уже не может корректироваться до окончания составления всей технологической схемы. Название операции, цель операции, способ осуществления и параметры фиксируются в окне и предлагается перейти к следующей.

Для окончания задачи после выбора всех операций технологической схемы необходимо нажать ссылку "Закончить схему" и далее ссылку "Ок".

В случае если схема составлена неверно, появляется комментарий "Неправильно выбраны операции или неверно составлена последовательность операций" и рекомендация - "начать сначала".

В случае, если схема, составлена верно, но неправильно выбраны способ осуществления или параметры операции, появляется следующий комментарий: «Технологическая схема составлена правильно. Ошибка в схеме (неправильно определены способы или выбраны параметры». Рекомендуется внимательно проанализировать составленную технологическую схему; подробнее изучить технологическую инструкцию по производству данного вида продукции, Сборник технологических инструкций по переработке рыбы, нормативные и технические (ТУ) документы (2 этап) и начать сначала.

При достижении положительного результата появляется соответствующий комментарий и рекомендуется перейти к выбору технологического оборудования для технического обеспечения данной технологической схемы (3 этап)

Для составления аппаратурной схемы технологического процесса пользователь имеет возможность подробно ознакомиться с техническими характеристиками оборудования, представленного в соответствующей базе данных (теоретический блок).

По выбранной технологической схеме для каждой технологической операции подбирается марка технологического оборудования. Подобранное технологическое оборудование представляется в виде аппаратурно-технологической схемы в объектах.

Использование информационной среды тренажерного комплекса в учебном процессе поможет студентам глубже освоить знания и навыки, необходимые специалисту в соответствии с квалификационными требованиями ГОС ВПО.

Работа на тренажере заключается в решении подбора рациональных технологических операций, способов и параметров их реализации, комплексов оборудования в режиме детерминированного (по заданному сценарию) учебного исследования. Данная работа позволяет студентам более глубоко и осмысленно изучить методы составления технологических схем и подбора оборудования, развить практические умения по их использованию.

Данный тренажер также помогает преподавателю эффективно организовать учебную деятельность студентов, осуществлять пооперационный контроль, позволяющий регулировать процесс освоения дисциплины. С помощью тренажера осуществляется регулярная обратная связь «преподаватель-студент», несущая информацию об уровне усвоенного материала, проводится оперативная обработка этой информации и принимаются соответствующие решения по коррекции знаний.

1. Тренажер для обучения студентов по технологии пресервов и соленой продукции из гидробионтов, включающий рабочее место преподавателя и, по меньшей мере, одно рабочее место обучаемого, выполненные на базе персональных компьютеров с мониторами и соединенные между собой компьютерной сетью, снабженные блоком оценки действий обучаемого, отличающийся тем, что рабочие места преподавателя и обучаемого снабжены пультом управления и модулем информационной базы данных, модулем выбора вариантов задания, модулем выбора технологической схемы, модулем выбора способа осуществления технологической операции, модулем выбора параметров операций, модулем подбора технологического оборудования, при этом рабочее место преподавателя дополнительно снабжено модулем правильных технологических схем, модулем правильных способов осуществления, модулем правильных технологических параметров и технологического оборудования.

2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что состояние рабочих мест преподавателя и обучаемого отображены оперативно на мониторах в режиме реального времени.